加工番茄的工业化生产需要充足的原料供应,而人工采收番茄周期长、人工成本高,与加工番茄的大规模工业化生产之间存在着矛盾,不能满足现代化番茄产业的发展需求；机械化采收能够保证充足、价格低廉的原料供应,降低成本,提高市场的竞争力。中国番茄机械化收获主要以进口番茄收获机为主,进口机器的适用性差,购机成本和维修成本高,而国产机器故障率高,可靠性差,均处在试验研究阶段,不能很好地满足中国加工番茄的产业化的发展；果秧分离是加工番茄机械化采收的重要环节之一,是实现番茄果实和茎秧的分离,直接决定了整机的性能和农民的经济效益；进口机器的果秧分离装置适应性差,而国产机器的果秧分离装置分离效果差,分离率低,破损率和含杂率高等问题凸显。为此,本文运用理论和模拟分析、试验研究等方法对双动力回转振动式番茄果秧分离装置进行设计研究,获得结论和成果如下：1)对试验用加工番茄生物力学性能和物理机械性质进行了研究,对其种植模式、植物学性状、果实性状等相关生物力学性状进行了试验研究,得到分离角度为90°时番茄果实和茎秧的生分离物力均值为15.8N;果实的横向破损力均值为46.9N,纵向破损力均值为55.2N；果皮硬度均值为2.86kg/cm2。2)对滚筒振动式果秧分离机构的果秧分离过程进行了理论研究,建立了果秧分离的数学模型,得到加工番茄果实最小破损冲量值为18.5N·s,最小分离冲量值为2.3N·s。3)对番茄果秧分离装置关键部件进行了研究;对可变参数激振器的激振机理进行了数学模型的推导,建立了偏心块的简化模型,得到了激振器壳体的角速度和角加速度数学模型,运用模拟分析方法验证了数学模型的正确性；并对激振器的运动规律进行了模拟研究,得到偏心块质量为40kg,主轴转速为350r/min时,振动杆能够获得较大振幅。对可变参数滚筒组件进行了理论分析和模拟研究,得到振动杆和滚筒相对夹角大于15。时有利于番茄秧子的顺利排出；周圈振动杆大于25根时有利于番茄果秧的振打；振动圈间距小于100mm时有利于番茄果秧的分离。4)对双动力回转振动式可变参数番茄果秧分离装置进行了研制,运用理论和模拟分析方法,得到其运动规律,为试验研究因素的确定提供了参考依据。5)基于双动力回转振动式果秧分离装置研制了双动力果秧分离试验台,进行了试验台空载试验,得到了仿真参数的设定,为仿真因素试验提供了理论基础；进行了番茄果秧的现场试验,运用极差和方差分析,得到了最优参数组合；运用多元回归分析,建立了影响因素与性能指标的预测模型,运用响应曲面分析法对试验因素对指标的影响进行了分析,对最优参数组合进行试验验证；对比两试验最优参数组合,结合生产实际,最终确定激振器主轴转速为342.9r/min,偏心块质量为40kg,滚筒自转转速为22r/min,喂入量为19kg/s时,双动力回转振动式果秧分离装置性能指标达到最优,此时果实分离率为98.37%,破损率为3.37%,含杂率为4.17%。6)基于最优参数组合对振动杆参数进行了试验研究,得到振动杆弹性模量为8300N/mm2,振动杆长度为450mm,振动杆相对滚筒角度15。时,番茄果秧分离效果较好。